Kas yra didžiausias kosminis objektas? Galaktikų superspiečius. Andromedos galaktika

Senovinės piramidės, aukščiausias pasaulyje beveik pusės kilometro aukščio dangoraižis Dubajuje, grandiozinis Everestas – vien pažvelgus į šiuos didžiulius objektus užgniaužsi kvapą. Ir tuo pačiu, palyginti su kai kuriais visatos objektais, jie skiriasi mikroskopiniu dydžiu.

Didžiausias asteroidas

Šiandien Cerera laikoma didžiausiu asteroidu visatoje: jos masė sudaro beveik trečdalį visos asteroido juostos masės, o skersmuo – per 1000 kilometrų. Asteroidas yra toks didelis, kad kartais vadinamas „nykštukine planeta“.

Didžiausia planeta

Nuotraukoje: kairėje - Jupiteris, didžiausia Saulės sistemos planeta, dešinėje - TRES4 Heraklio žvaigždyne yra planeta TRES4, kurios dydis yra 70% didesnis nei Jupiterio, didžiausios planetos. Saulės sistemoje. Tačiau TRES4 masė yra mažesnė už Jupiterio masę. Taip yra dėl to, kad planeta yra labai arti Saulės ir susidaro dėl nuolat Saulės šildomų dujų – dėl to šio dangaus kūno tankis primena savotišką zefyrą.

Didžiausia žvaigždė

2013 m. astronomai atrado KY Cygni – iki šiol didžiausią žvaigždę visatoje; Šio raudonojo supermilžino spindulys yra 1650 kartų didesnis už Saulės spindulį.

Didžiausia juodoji skylė

Kalbant apie plotą, juodosios skylės nėra tokios didelės. Tačiau, atsižvelgiant į jų masę, šie objektai yra didžiausi visatoje. O didžiausia juodoji skylė erdvėje yra kvazaras, kurio masė 17 milijardų kartų (!) didesnė už Saulės masę. Tai didžiulė juodoji skylė pačiame galaktikos centre NGC 1277, objektas, didesnis už visą Saulės sistemą – jo masė sudaro 14% visos galaktikos masės.

Didžiausia galaktika

Vadinamosios „supergalaktikos“ yra keletas galaktikų, susiliejusių ir išsidėsčiusios galaktikų „spiečiuose“, galaktikų spiečiuose. Didžiausia iš šių „supergalaktikų“ yra IC1101, kuri yra 60 kartų didesnė už galaktiką, kurioje yra mūsų Saulės sistema. IC1101 plotis yra 6 milijonai šviesmečių. Palyginimui, Paukščių Tako ilgis yra tik 100 tūkstančių šviesmečių.

Shapley superklasteris

Shapley superspiečius yra galaktikų, apimančių daugiau nei 400 milijonų šviesmečių, rinkinys. Paukščių Takas yra maždaug 4000 kartų mažesnis už šią supergalaktiką. „Shapley“ superspiečius yra toks didelis, kad greičiausiam Žemės erdvėlaiviui jį įveikti prireiktų trilijonų metų.

Milžiniška LQG Quasar grupė

Didžiulė kvazarų grupė buvo atrasta 2013 m. sausio mėn. ir šiuo metu laikoma didžiausia struktūra visoje visatoje. „Huge-LQG“ yra 73 kvazarų kolekcija, tokia didelė, kad šviesos greičiu iš vieno galo į kitą nukeliauti prireiktų daugiau nei 4 milijardus metų. Šio grandiozinio kosminio objekto masė yra maždaug 3 milijonus kartų didesnė už Paukščių Tako masę. Milžiniška LQG kvazarų grupė yra tokia didžiulė, kad jos egzistavimas paneigia pagrindinį Einšteino kosmologinį principą. Pagal šią kosmologinę padėtį Visata visada atrodo vienodai, nepaisant to, kur yra stebėtojas.

Kosmoso tinklas

Neseniai astronomai atrado kai ką absoliučiai nuostabaus – kosminį tinklą, sudarytą iš tamsiosios materijos apsuptų galaktikų spiečių ir panašų į milžinišką trimatį voratinklį. Kokio dydžio yra šis tarpžvaigždinis tinklas? Jei Paukščių Tako galaktika būtų paprasta sėkla, tai šis kosminis tinklas būtų didžiulio stadiono dydžio.

Tikrai kiekvienas bent kartą gyvenime yra susidūręs su kitu gamtos stebuklų sąrašu, kuriame yra aukščiausias kalnas, ilgiausia upė, sausiausi ir drėgniausi Žemės regionai ir pan. Tokie rekordai yra įspūdingi, tačiau jie visiškai prarasti, palyginti su kosmoso rekordais. Pristatome jums penkis „geriausius“ kosmoso objektus ir reiškinius, aprašytus žurnalo „New Scientist“.

Šalčiausias

Visi žino, kad erdvėje labai šalta – tačiau iš tikrųjų šis teiginys nėra teisingas. Temperatūros samprata prasminga tik esant materijai, o erdvė praktiškai yra tuščia erdvė (žvaigždės, galaktikos ir net dulkės užima labai nedidelį jos tūrį). Taigi, kai mokslininkai teigia, kad kosmoso temperatūra yra apie 3 kelvinus (minus 270,15 laipsnių Celsijaus), mes kalbame apie vidutinę vadinamojo mikrobangų fono, arba kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės – radiacijos, išsaugotos iš Didžiojo sprogimo, vertę.

Ir vis dėlto erdvėje yra daug labai šaltų objektų. Pavyzdžiui, Bumerango ūko, esančio už 5 tūkst. šviesmečių nuo Saulės sistemos, dujų temperatūra yra tik vienas kelvinas (minus 272,15 laipsnio Celsijaus). Ūkas labai greitai plečiasi – jį sudarančios dujos juda maždaug 164 kilometrų per sekundę greičiu, o šis procesas veda prie jo aušinimo. Šiuo metu Bumerango ūkas yra vienintelis mokslininkams žinomas objektas, kurio temperatūra yra žemesnė už kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės temperatūrą.

Saulės sistema taip pat turi savo rekordininkus. 2009 metais NASA „Lunar Reconnaissance Orbiter“ (LRO) aptiko šalčiausią tašką mūsų žvaigždės apylinkėse – paaiškėjo, kad itin šalta Saulės sistemos vieta yra visai arti Žemės viename iš šešėlyje esančių Mėnulio kraterių. Palyginti su Bumerango ūko šalčiu, 33 Kelvinai (minus 240,15 laipsnių Celsijaus) neatrodo tokia išskirtinė vertė, bet jei prisiminsite, kad žemiausia Žemėje užfiksuota temperatūra yra tik minus 89,2 laipsniai Celsijaus (šis rekordas užfiksuotas Antarktidoje). stoties „Vostok“), tada požiūris šiek tiek pasikeičia. Gali būti, kad toliau tiriant Mėnulį bus rastas naujas šalčio polius.

Jeigu į „kosminių objektų“ sąvoką įtrauktume žmonių sukurtus įrenginius, tai tokiu atveju pirmąją vietą šalčiausių objektų sąraše reikėtų skirti Plancko orbitinei observatorijai, o tiksliau – jos detektoriams. Naudojant skystą helią, jie atšaldomi iki neįtikėtino 0,1 kelvino (minus 273,05 laipsnio Celsijaus). Plankui reikia itin šaltų detektorių, kad galėtų ištirti tą pačią kosminę mikrobangų foninę spinduliuotę – jei instrumentai yra šiltesni už kosminį „foną“, tada jie tiesiog negalės jo „aptikti“.

Karščiausias

Šiltos temperatūros rekordai daug įspūdingesni nei šalti – jei minuso kryptimi galima bėgti tik iki nulio kelvinų (minus 273,15 laipsnio Celsijaus, arba absoliutus nulis), tai pliuso kryptimi vietos kur kas daugiau. Taigi, tik mūsų Saulės – paprastos geltonosios nykštukės – paviršius įkaista iki 5,8 tūkst. kelvinų (skaitytojams leidus, ateityje Celsijaus skalė bus sumažinta, nes „papildomi“ 273,15 laipsniai galutiniame skaičiuje nekeičia bendro vaizdo).

Mėlynųjų supergigantų – jaunų, itin karštų ir ryškių žvaigždžių – paviršius yra eilės tvarka šiltesnis nei Saulės paviršius: vidutiniškai jų temperatūra svyruoja nuo 30 iki 50 tūkstančių kelvinų. Mėlynieji supermilžinai savo ruožtu gerokai atsilieka nuo baltųjų nykštukų – mažų, labai tankių žvaigždžių, į kurias, kaip manoma, išsivysto šviesuliai, kurių masės nepakanka supernovai susidaryti. Šių objektų temperatūra siekia 200 tūkstančių kelvinų. Supermilžinės žvaigždės yra vienos masyviausių Visatoje, jų masė siekia iki 70 Saulės, gali įkaisti iki milijardo kelvinų, o teorinė žvaigždžių temperatūros riba yra apie šešis milijardus kelvinų.

Tačiau ši vertė nėra absoliutus rekordas. Supernovos – žvaigždės, kurios baigia savo gyvenimą sprogstamu procesu – gali trumpam ją viršyti. Pavyzdžiui, 1987 m. astronomai aptiko supernovą Didžiajame Magelano debesyje – kuklaus dydžio galaktikoje, esančioje šalia Paukščių Tako. Supernovos skleidžiamų neutrinų tyrimas parodė, kad jos „viduje“ temperatūra siekė apie 200 milijardų kelvinų.

Tos pačios supernovos taip pat gali sukurti daug karštesnius objektus – būtent gama spindulių pliūpsnius. Šis terminas reiškia gama spinduliuotę, kuri atsiranda tolimose galaktikose. Manoma, kad gama spindulių pliūpsnis yra susijęs su žvaigždės pavertimu juodąja skyle (nors šio proceso detalės vis dar neaiškios) ir gali lydėti materijos įkaitinimas iki trilijono kelvinų (trilijonas yra 10). 12).

Tačiau tai nėra riba. 2010 m. pabaigoje, atliekant švino jonų susidūrimo eksperimentus Didžiajame hadronų greitintuve, buvo užfiksuota kelių trilijonų kelvinų temperatūra. Eksperimentai LHC yra skirti atkurti sąlygas, kurios egzistavo praėjus kelioms akimirkoms po Didžiojo sprogimo, todėl netiesiogiai šis rekordas taip pat gali būti laikomas kosminiu. Kalbant apie tikrąjį Visatos gimimą, pagal esamas fizines hipotezes temperatūra tuo momentu turėjo būti parašyta kaip viena su 32 nuliais.

Ryškiausias

SI apšvietimo vienetas yra liuksas, apibūdinantis šviesos srautą, patenkantį į vieneto paviršių. Pavyzdžiui, šalia lango esančio stalo apšvietimas giedrą dieną yra apie 100 liuksų. Kosminių objektų skleidžiamam šviesos srautui apibūdinti nepatogu naudoti liuksus – astronomai naudoja vadinamąjį dydį (bematis vienetas, apibūdinantis šviesos kvantų energiją, pasiekusią iš žvaigždės prietaiso detektorius – logaritmą). srauto, užfiksuoto iš žvaigždės, ir kokio nors standartinio) santykis).

Plika akimi danguje galite pamatyti žvaigždę Alnilam arba Epsilon Orionis. Šis mėlynasis supermilžinas, nutolęs nuo Žemės 1,3 tūkstančio šviesmečių, yra 400 tūkstančių kartų galingesnis už Saulę. Ryškiai mėlyna kintamoji žvaigždė Eta Carinae yra penkis milijonus kartų šviesesnė už mūsų žvaigždę. Eta Carinae masė yra 100-150 saulės masių, ir ilgą laiką ši žvaigždė buvo viena sunkiausių astronomams žinomų žvaigždžių. Tačiau 2010 m. žvaigždžių spiečiuje RMC 136a buvo aptikta, kad jei žvaigždę RMC 136a1 sudėliosite į įsivaizduojamą skalę, jai subalansuoti prireiks 265 saulės. Naujai atrasto „didžiojo vaikino“ šviesumas prilygsta devynių milijonų saulių šviesumui.

Kaip ir temperatūros pasiekimai, supernovos pirmauja ryškumo rekordų sąraše. Devyni milijonai Saulių (tiksliau, mažiausiai devyni milijonai ir vienas) galės aplenkti ryškiausią iš jų – objektą, pavadintą SN 2005ap.

Tačiau absoliučiai šios kategorijos nugalėtojai yra gama spindulių pliūpsniai. Vidurinis pliūpsnis trumpai „išpučia“, kurio ryškumas prilygsta 10 18 Saulės šviesumui. Jei kalbėsime apie stabilius ryškios spinduliuotės šaltinius, tada pirmoje vietoje bus kvazarai - aktyvūs kai kurių galaktikų branduoliai, kurie yra juodoji skylė, į kurią patenka medžiaga. Kai medžiaga įkaista, ji skleidžia daugiau nei 30 trilijonų saulių šviesumo spinduliuotę.

Greičiausias

Visi kosminiai objektai vienas kito atžvilgiu juda didžiuliu greičiu dėl Visatos plėtimosi. Pagal šiandien labiausiai priimtą įvertinimą, dvi savavališkos galaktikos, esančios 100 megaparsekų atstumu, tolsta nuo Žemės 7-8 tūkstančių kilometrų per sekundę greičiu.

Bet net jei neatsižvelgsime į bendrą sklaidą, dangaus kūnai vienas kitą praskrieja labai greitai – pavyzdžiui, Žemė aplink Saulę sukasi maždaug 30 kilometrų per sekundę greičiu, o greičiausios planetos orbitos greitis m. Saulės sistemos, Merkurijaus, greitis yra 48 kilometrai per sekundę.

1976 metais žmonių sukurtas erdvėlaivis Helios 2 pranoko Merkurijų ir pasiekė 70 kilometrų per sekundę greitį (palyginimui, neseniai Saulės sistemos ribas pasiekęs Voyager 1 juda vos 17 kilometrų per sekundę greičiu ). O Saulės sistemos planetos ir tyrimų zondai toli gražu nėra kometos – pro žvaigždę jos skrieja maždaug 600 kilometrų per sekundę greičiu.

Vidutinė galaktikos žvaigždė galaktikos centro atžvilgiu juda maždaug 100 kilometrų per sekundę greičiu, tačiau yra žvaigždžių, kurios aplink savo kosminius namus juda dešimt kartų greičiau. Itin greiti šviesuliai dažnai pakankamai įsibėgėja, kad įveiktų galaktikos gravitacinę trauką ir leistųsi į nepriklausomą kelionę per Visatą. Neįprastos žvaigždės sudaro labai nedidelę visų žvaigždžių dalį – pavyzdžiui, Paukščių Take jų dalis neviršija 0,000001 procento.

Pulsarai – besisukančios neutroninės žvaigždės, kurios lieka po „paprastų“ žvaigždžių žlugimo, vystosi gerą greitį. Šie objektai gali padaryti iki tūkstančio apsisukimų aplink savo ašį per sekundę – jei stebėtojas galėtų būti pulsaro paviršiuje, jis judėtų iki 20 procentų šviesos greičio. O šalia besisukančių juodųjų skylių įvairūs objektai gali įsibėgėti beveik iki šviesos greičio.

Didžiausias

Apie erdvės objektų dydžius prasminga kalbėti ne apskritai, o skirstant juos į kategorijas. Pavyzdžiui, didžiausia Saulės sistemos planeta yra Jupiteris, tačiau lyginant su didžiausiomis astronomams žinomomis planetomis, šis dujų milžinas atrodo kaip kūdikis ar bent jau paauglys. Pavyzdžiui, planetos TrES-4 skersmuo yra 1,8 karto didesnis už Jupiterio skersmenį. Tačiau TrES-4 masė sudaro tik 88 procentus Saulės sistemos dujų milžino masės – tai yra, keistos planetos tankis yra mažesnis už kištuko tankį.

Tačiau TrES-4 pagal dydį užima tik antrą vietą tarp iki šiol atrastų planetų (iš viso) – WASP-17b laikomas čempionu. Jo skersmuo yra beveik dvigubai didesnis nei Jupiterio, tačiau jo masė yra tik pusė Jupiterio. Mokslininkai dar nežino, kokia yra tokių „išpūstų“ planetų cheminė sudėtis.

Didžiausia žvaigžde laikomas šviesulys, vardu VY Canis Majoris. Šio raudonojo supermilžino skersmuo yra apie tris milijardus kilometrų – jei išdėliosite jį palei Saulės VY Canis Majoris skersmenį, tada jų bus nuo 1,8 iki 2,1 tūkst.

Didžiausios galaktikos laikomos elipsinėmis žvaigždžių spiečiais. Dauguma astronomų mano, kad tokios galaktikos susidaro susidūrus dviem spiralinėms žvaigždžių spiečiams, tačiau tik kitą dieną pasirodė straipsnis, kurio autoriai. Tačiau kol kas didžiausios galaktikos titulas išlieka objektas IC 1101, kuris priklauso lęšinių galaktikų klasei (tarpinis variantas tarp elipsės ir spiralinės). Kad galėtų keliauti nuo vieno IC 1101 krašto iki kito išilgai jo ilgosios ašies, šviesa turi keliauti net šešis milijonus metų. Paukščių Taku jis eina 60 kartų greičiau.

Didžiausių erdvėje esančių tuštumų – regionų tarp galaktikos spiečių, kuriuose praktiškai nėra dangaus kūnų – dydis gerokai viršija bet kokių objektų dydį. Taigi 2009 m. buvo rastas vienas, kurio skersmuo buvo apie 3,5 milijardo šviesmečių.

Palyginti su visais šiais milžinais, didžiausio žmogaus sukurto kosminio objekto dydis atrodo labai nereikšmingas – Tarptautinės kosminės stoties ilgis, o tiksliau plotis siekia vos 109 metrus.

R136a1 yra masyviausia iki šiol žinoma žvaigždė Visatoje. Kreditas: Joannie Dennis / flickr, CC BY-SA.

Žvelgdamas į naktinį dangų supranti, kad esi tik smėlio grūdelis begalinėje erdvės erdvėje.

Tačiau daugelis iš mūsų taip pat gali susimąstyti: koks yra masyviausias iki šiol žinomas objektas Visatoje?

Tam tikra prasme atsakymas į šį klausimą priklauso nuo to, ką turime omenyje žodžiu „objektas“. Astronomai stebi tokias struktūras kaip Hercules-Corona Borealis Didžioji siena – milžinišką dujų, dulkių ir tamsiosios medžiagos giją, kurioje yra milijardai galaktikų. Jo ilgis yra apie 10 milijardų šviesmečių, todėl ši struktūra gali turėti didžiausio objekto pavadinimą. Bet tai nėra taip paprasta. Priskirti šį klasterį kaip unikalų objektą yra problemiška, nes sunku tiksliai nustatyti, kur jis prasideda ir kur baigiasi.

Tiesą sakant, fizikoje ir astrofizikoje „objektas“ turi aiškų apibrėžimą, sakė Scottas Chapmanas, Halifakso Dalhousie universiteto astrofizikas:

„Tai yra kažkas, surišta savo gravitacinių jėgų, pavyzdžiui, planeta, žvaigždė ar žvaigždės, besisukančios aplink bendrą masės centrą.

Naudojant šį apibrėžimą, tampa šiek tiek lengviau suprasti, kas yra masyviausias objektas Visatoje. Be to, šis apibrėžimas gali būti taikomas skirtingiems objektams, atsižvelgiant į atitinkamą mastelį.

Jupiterio šiaurinio ašigalio nuotrauka, padaryta Pioneer 11 1974 m. Autoriai: NASA Ames.

Mūsų palyginti mažoms rūšims Žemės planeta, sverianti 6 septilijonus kilogramų, atrodo didžiulė. Tačiau tai net nėra didžiausia planeta Saulės sistemoje. Dujų milžinai: Neptūnas, Uranas, Saturnas ir Jupiteris yra daug didesni. Pavyzdžiui, Jupiterio masė yra 1,9 oktilijono kilogramų. Tyrėjai atrado tūkstančius planetų, skriejančių aplink kitas žvaigždes, tarp jų ir daugelį, dėl kurių mūsų dujų milžinai atrodo maži. HR2562 b, atrasta 2016 m., yra masyviausia egzoplaneta, maždaug 30 kartų masyvesnė už Jupiterį. Tokio dydžio astronomai nėra tikri, ar ji turėtų būti laikoma planeta, ar priskirtina nykštukinėms žvaigždėms.

Tokiu atveju žvaigždės gali išaugti iki didžiulio dydžio. Masyviausia žinoma žvaigždė yra R136a1, jos masė yra nuo 265 iki 315 kartų didesnė už mūsų Saulės masę (2 nemilijonai kilogramų). Ši žvaigždė, esanti už 130 000 šviesmečių nuo Didžiojo Magelano debesies, mūsų palydovinės galaktikos, yra tokia ryški, kad jos skleidžiama šviesa ją suplėšo. Remiantis 2010 m. atliktu tyrimu, iš žvaigždės sklindanti elektromagnetinė spinduliuotė yra tokia galinga, kad gali pašalinti medžiagą nuo jos paviršiaus, todėl žvaigždė kasmet praranda apie 16 Žemės masių. Astronomai tiksliai nežino, kaip tokia žvaigždė galėtų susidaryti ir kiek ilgai ji egzistuos.

Didžiulės žvaigždės, esančios žvaigždžių darželyje RMC 136a, esančiame Tarantulos ūke, vienoje iš mūsų kaimyninių galaktikų – Didžiajame Magelano debesyje, esančiame už 165 000 šviesmečių. Kreditas: ESO/VLT.

Kiti masyvūs objektai yra galaktikos. Mūsų Paukščių Tako galaktika yra apie 100 000 šviesmečių skersmens, joje yra maždaug 200 milijardų žvaigždžių, sveriančių apie 1,7 trilijono Saulės masių. Tačiau Paukščių Takas negali konkuruoti su centrine Finikso spiečiaus galaktika, esančia už 2,2 milijono šviesmečių ir kurioje yra apie 3 trilijonai žvaigždžių. Šios galaktikos centre yra supermasyvi juodoji skylė – didžiausia kada nors atrasta – su 20 milijardų Saulės. Pats Fenikso spiečius yra didžiulis spiečius, susidedantis iš maždaug 1000 galaktikų, kurių bendra masė yra apie 2 kvadrilijonus Saulių.

Tačiau net ir šis spiečius negali konkuruoti su greičiausiai masyviausiu kada nors atrastu objektu: galaktikos protospiečiu, žinomu kaip SPT2349.

„Mes pasiekėme jackpotą radę šią struktūrą“, – sakė Chapmanas, komandos, atradusios naują rekordininką, vadovas. „Daugiau nei 14 labai masyvių atskirų galaktikų, esančių erdvėje, kuri nėra daug didesnė už mūsų Paukščių Taką.

Menininko iliustracija, vaizduojanti 14 galaktikų, kurios šiuo metu susilieja ir galiausiai sudarys masyvios galaktikų spiečiaus šerdį. Kreditas: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnelo.

Šis spiečius pradėjo formuotis, kai Visatai buvo mažiau nei pusantro milijardo metų. Atskiros šio klasterio galaktikos galiausiai susijungs į vieną milžinišką galaktiką, masyviausią Visatoje. Ir tai tik ledkalnio viršūnė, sakė Chapmanas. Tolesni stebėjimai parodė, kad visoje struktūroje yra apie 50 palydovinių galaktikų, kurias ateityje sugers centrinė galaktika. Ankstesnis rekordininkas, žinomas kaip El Gordo spiečius, turi 3 kvadrilijonus saulių, bet SPT2349 greičiausiai viršija tai mažiausiai keturis ar penkis kartus.

Tai, kad toks didžiulis objektas galėjo susidaryti, kai Visatai tebuvo 1,4 milijardo metų, nustebino astronomai, nes kompiuteriniai modeliai rodė, kad tokie dideli objektai susidarys daug ilgiau.

Atsižvelgiant į tai, kad žmonės ištyrė tik nedidelę dangaus dalį, tikėtina, kad toli visatoje gali slypėti dar masyvesni objektai.

Dėl spartaus technologijų vystymosi astronomai Visatoje daro vis įdomesnius ir neįtikėtinus atradimus. Pavyzdžiui, „didžiausio Visatoje objekto“ titulas beveik kiekvienais metais pereina nuo vieno atradimo prie kito. Kai kurie atrasti objektai yra tokie didžiuliai, kad savo egzistavimu glumina net geriausius mūsų planetos mokslininkus. Pakalbėkime apie dešimt didžiausių.

Supervoid

Visai neseniai mokslininkai atrado didžiausią šaltą vietą Visatoje (bent jau mokslui žinomą Visatą). Jis yra Eridano žvaigždyno pietinėje dalyje. Ši 1,8 milijardo šviesmečių ilgio dėmė mokslininkus glumina, nes jie net negalėjo įsivaizduoti, kad toks objektas iš tikrųjų gali egzistuoti.

Nepaisant to, kad pavadinime yra žodis „tuštuma“ (iš anglų kalbos „tuštuma“ reiškia „tuštuma“), erdvė čia nėra visiškai tuščia. Šiame kosmoso regione yra apie 30 procentų mažiau galaktikų spiečių nei aplinkinėje erdvėje. Mokslininkų teigimu, tuštumos sudaro iki 50 procentų Visatos tūrio, ir šis procentas, jų nuomone, toliau augs dėl itin stiprios gravitacijos, kuri pritraukia visą jas supančią medžiagą. Šią tuštumą įdomia daro du dalykai: jos neįtikėtinas dydis ir ryšys su paslaptinga WMAP šalta vieta.

Įdomu tai, kad naujai atrastą supertuštumą mokslininkai dabar suvokia kaip geriausią tokio reiškinio paaiškinimą kaip šaltos dėmės arba kosminės erdvės regionai, užpildyti kosminio relikto (fono) mikrobangų spinduliuote. Mokslininkai ilgai ginčijosi, kas iš tikrųjų yra šios šaltos dėmės.

Pavyzdžiui, viena iš siūlomų teorijų teigia, kad šaltos dėmės yra lygiagrečių visatų juodųjų skylių atspaudai, atsirandantys dėl kvantinio visatų susipynimo.

Tačiau daugelis šiuolaikinių mokslininkų labiau linkę manyti, kad šių šaltų dėmių atsiradimą gali išprovokuoti supertuštumos. Tai paaiškinama tuo, kad kai protonai praeina pro tuštumą, jie praranda energiją ir tampa silpnesni.

Tačiau yra tikimybė, kad supertuščių išsidėstymas gana arti šaltų dėmių gali būti paprastas sutapimas. Mokslininkai vis dar turi atlikti daug tyrimų šiuo klausimu ir galiausiai išsiaiškinti, ar tuštumos yra paslaptingų šaltų dėmių priežastis, ar jų šaltinis yra kažkas kitas.

Superblob

2006 m., atradus paslaptingą kosminį „burbulą“ (arba dėmę, kaip paprastai vadina mokslininkai), buvo suteiktas didžiausio Visatoje objekto titulas. Tiesa, šio titulo jis išlaikė neilgai. Šis 200 milijonų šviesmečių skersmens burbulas yra milžiniška dujų, dulkių ir galaktikų kolekcija. Su tam tikromis išlygomis šis objektas atrodo kaip milžiniška žalia medūza. Objektą aptiko Japonijos astronomai, tyrinėdami vieną iš kosmoso regionų, žinomų dėl didžiulio kiekio kosminių dujų. Dėmę pavyko rasti naudojant specialų teleskopo filtrą, kuris netikėtai nurodė šio burbulo buvimą.

Kiekviename iš trijų šio burbulo „čiuptuvų“ yra galaktikos, kurios yra keturis kartus tankiau susikaupusios nei įprasta Visatoje. Šiame burbule esantis galaktikų ir dujų kamuoliukų spiečius vadinamas Liman-Alfa burbulais. Manoma, kad šie objektai susiformavo praėjus maždaug 2 milijardams metų po Didžiojo sprogimo ir yra tikros senovės Visatos reliktai. Mokslininkai teigia, kad pati dėmė susidarė, kai masyvios žvaigždės, egzistavusios ankstyvosiomis kosmoso dienomis, staiga pateko į supernovą ir išleido milžinišką kiekį dujų. Objektas yra toks masyvus, kad mokslininkai mano, kad tai yra vienas pirmųjų kosminių objektų, susiformavusių Visatoje. Remiantis teorijomis, laikui bėgant iš čia susikaupusių dujų susidarys vis daugiau naujų galaktikų.

Shapley superklasteris

Daugelį metų mokslininkai manė, kad mūsų Paukščių Tako galaktika traukiama per Visatą Kentauro žvaigždyno link 2,2 milijono kilometrų per valandą greičiu. Astronomai teigia, kad to priežastis yra Didysis pritraukėjas – objektas, turintis tokią gravitacijos jėgą, kad pakanka pritraukti ištisas galaktikas. Tačiau ilgą laiką mokslininkai negalėjo išsiaiškinti, koks tai objektas, nes šis objektas yra už vadinamosios „vengimo zonos“ (ZOA), dangaus regiono, esančio netoli Paukščių Tako plokštumos. kur tarpžvaigždinės dulkės sugeria šviesą taip, kad neįmanoma pamatyti, kas už jo yra.

Tačiau laikui bėgant į pagalbą atėjo rentgeno astronomija, kuri pakankamai išsivystė, kad leido pažvelgti už ZOA regiono ribų ir išsiaiškinti, kas lemia tokį stiprų gravitacinį baseiną. Viskas, ką mokslininkai matė, pasirodė esąs įprastas galaktikų spiečius, o tai dar labiau suglumino mokslininkus. Šios galaktikos negalėjo būti didžiuoju pritraukėju ir turėti pakankamai gravitacijos, kad pritrauktų mūsų Paukščių Taką. Šis skaičius sudaro tik 44 procentus to, ko reikia. Tačiau kai mokslininkai nusprendė pažvelgti į kosmosą giliau, jie netrukus atrado, kad „didysis kosminis magnetas“ yra daug didesnis objektas, nei manyta anksčiau. Šis objektas yra Shapley superspiečius.

Shapley superspiečius, kuris yra supermasyvus galaktikų spiečius, yra už Didžiojo Attraktoriaus. Jis toks didžiulis ir turi tokią galingą trauką, kad traukia ir patį Attraktorių, ir mūsų pačių galaktiką. Superspiečius sudaro daugiau nei 8000 galaktikų, kurių masė viršija 10 milijonų Saulių. Kiekvieną mūsų kosmoso regiono galaktiką šiuo metu traukia šis superspiečius.

Didžioji siena CfA2

Kaip ir dauguma šiame sąraše esančių objektų, Didžioji siena (taip pat žinoma kaip CfA2 Didžioji siena) kadaise taip pat galėjo pasigirti didžiausio žinomo kosminio objekto Visatoje titulu. Jį atrado amerikiečių astrofizikė Margaret Joan Geller ir Johnas Peteris Huchra, tyrinėdami raudonojo poslinkio efektą Harvardo-Smithsonian astrofizikos centre. Pasak mokslininkų, jo ilgis yra 500 milijonų šviesmečių, o plotis – 16 milijonų šviesmečių. Savo forma jis primena Didžiąją kinų sieną. Iš čia ir gavo pravardę.

Tikslūs Didžiosios sienos matmenys mokslininkams tebėra paslaptis. Jis gali būti daug didesnis nei manyta, apimantis 750 milijonų šviesmečių. Tikslių matmenų nustatymo problema slypi jo vietoje. Kaip ir Shapley superspiečius, Didžiąją sieną iš dalies užstoja „vengimo zona“.

Apskritai ši „vengimo zona“ neleidžia mums matyti apie 20 procentų stebimos (pasiekiamos naudojant dabartines technologijas) Visatos, nes Paukščių Tako viduje yra tankios dujų ir dulkių sankaupos (taip pat didelė jų koncentracija). žvaigždės) labai iškreipia optinių bangų ilgius. Norėdami pažvelgti pro vengimo zoną, astronomai turi naudoti kitų tipų bangas, pavyzdžiui, infraraudonuosius, kurios leidžia prasiskverbti dar 10 procentų vengimo zonos. Tai, ko negali prasiskverbti infraraudonosios bangos, gali prasiskverbti radijo bangos, taip pat artimosios infraraudonosios bangos ir rentgeno spinduliai. Tačiau virtualus nesugebėjimas pamatyti tokio didelio erdvės regiono mokslininkus šiek tiek vargina. „Vengimo zonoje“ gali būti informacijos, kuri galėtų užpildyti mūsų žinių apie erdvę spragas.

Laniakea superspiečius

Galaktikos paprastai grupuojamos. Šios grupės vadinamos klasteriais. Erdvės regionai, kuriuose šie klasteriai yra tankiau išsidėstę tarpusavyje, vadinami superspiečiais. Anksčiau astronomai šiuos objektus kartojo nustatydami jų fizinę vietą Visatoje, tačiau neseniai buvo išrastas naujas vietinės erdvės atvaizdavimo būdas, nušviečiantis anksčiau astronomijai nežinomus duomenis.

Naujasis lokalios erdvės ir joje esančių galaktikų kartografavimo principas pagrįstas ne tiek fizinės objekto padėties apskaičiavimu, kiek jo daromos gravitacinės įtakos matavimu. Naujojo metodo dėka nustatoma galaktikų vieta ir pagal tai sudaromas gravitacijos pasiskirstymo Visatoje žemėlapis. Palyginti su senaisiais, naujasis metodas yra pažangesnis, nes leidžia astronomams ne tik pažymėti naujus objektus matomoje Visatoje, bet ir rasti naujus objektus tose vietose, kur anksčiau negalėjo žiūrėti. Kadangi metodas pagrįstas tam tikrų galaktikų įtakos lygio matavimu, o ne šių galaktikų stebėjimu, jo dėka galime rasti net objektų, kurių tiesiogiai nematome.

Jau gauti pirmieji mūsų vietinių galaktikų tyrimo naudojant naują tyrimo metodą rezultatai. Mokslininkai, remdamiesi gravitacinio srauto ribomis, pastebi naują superspiečius. Šio tyrimo svarba ta, kad jis leis mums geriau suprasti, kur yra mūsų vieta Visatoje. Anksčiau buvo manoma, kad Paukščių Takas yra Mergelės superspiečiaus viduje, tačiau naujas tyrimo metodas rodo, kad šis regionas yra tik dar didesnio Laniakea superspiečiaus – vieno didžiausių objektų Visatoje – ranka. Jis tęsiasi daugiau nei 520 milijonų šviesmečių ir kažkur joje esame.

Didžioji Sloano siena

Sloano Didžioji siena pirmą kartą buvo atrasta 2003 m., Sloan Digital Sky Survey, mokslinio šimtų milijonų galaktikų žemėlapių, skirtų nustatyti didžiausių objektų buvimą Visatoje, dalis. Sloano Didžioji siena yra milžiniškas galaktikos siūlas, susidedantis iš kelių superspiečių, išsidėsčiusių visoje Visatoje kaip milžiniško aštuonkojo čiuptuvai. 1,4 milijardo šviesmečių ilgio „siena“ kadaise buvo laikoma didžiausiu objektu Visatoje.

Pati Didžioji Sloano siena nėra taip ištirta, kaip joje esantys superspiečiai. Kai kurie iš šių superspiečių yra įdomūs ir nusipelno ypatingo paminėjimo. Pavyzdžiui, viena turi galaktikų šerdį, kurios kartu iš išorės atrodo kaip milžiniškos ūseliai. Kitas superspiečius turi labai aukštą galaktikų sąveikos lygį, daugelis iš kurių šiuo metu išgyvena susijungimo laikotarpį.

„Sienos“ ir kitų didesnių objektų buvimas kelia naujų klausimų apie Visatos paslaptis. Jų egzistavimas prieštarauja kosmologiniam principui, kuris teoriškai riboja, kokie dideli gali būti objektai visatoje. Pagal šį principą Visatos dėsniai neleidžia egzistuoti didesniems nei 1,2 milijardo šviesmečių objektams. Tačiau tokie objektai kaip Didžioji Sloano siena visiškai prieštarauja šiai nuomonei.

Milžiniška LQG7 kvazarų grupė

Kvazarai yra didelės energijos astronominiai objektai, esantys galaktikų centre. Manoma, kad kvazarų centras yra supermasyvios juodosios skylės, kurios traukia aplinkinę medžiagą į save. Dėl to susidaro didžiulė radiacija, 1000 kartų galingesnė už visas galaktikos žvaigždes. Šiuo metu trečias pagal dydį objektas Visatoje yra „Huge-LQG“ kvazarų grupė, susidedanti iš 73 kvazarų, išsibarsčiusių per daugiau nei 4 milijardus šviesmečių. Mokslininkai mano, kad ši didžiulė kvazarų grupė, kaip ir panašūs, yra viena iš pagrindinių didžiausių Visatos objektų, tokių kaip, pavyzdžiui, Didžioji Sloano siena, pirmtakų ir šaltinių.

Kvazarų grupė „Huge-LQG“ buvo atrasta išanalizavus tuos pačius duomenis, dėl kurių buvo atrasta Sloano Didžioji siena. Mokslininkai nustatė jo buvimą, nubrėžę vieną iš kosmoso regionų, naudodami specialų algoritmą, matuojantį kvazarų tankį tam tikroje srityje.

Reikėtų pažymėti, kad pats „Huge-LQG“ egzistavimas vis dar yra diskusijų objektas. Nors kai kurie mokslininkai mano, kad šis kosmoso regionas iš tikrųjų atstovauja kvazarų grupei, kiti mokslininkai mano, kad kvazarai šiame erdvės regione yra atsitiktinai išsidėstę ir nėra vienos grupės dalis.

Milžiniškas gama žiedas

Daugiau nei 5 milijardus šviesmečių besitęsiantis Giant GRB žiedas yra antras pagal dydį objektas Visatoje. Be neįtikėtino dydžio, šis objektas dėmesį patraukia ir dėl neįprastos formos. Astronomai, tiriantys gama spindulių pliūpsnius (didžiulius energijos pliūpsnius, atsirandančius dėl masyvių žvaigždžių mirties), atrado devynių sprogimų seriją, kurių šaltiniai buvo tokiu pat atstumu nuo Žemės. Šie sprogimai danguje suformavo žiedą, 70 kartų didesnį už Mėnulio pilnaties skersmenį. Atsižvelgiant į tai, kad patys gama spindulių pliūpsniai yra gana retas reiškinys, tikimybė, kad jie susidarys panašią formą danguje, yra 1 iš 20 000. Tai leido mokslininkams manyti, kad jie matė vieną didžiausių objektų Visatoje.

Pats „žiedas“ yra tik terminas, apibūdinantis šio reiškinio vizualinį vaizdą stebint iš Žemės. Yra teorijų, kad milžiniškas gama spindulių žiedas gali būti sferos projekcija, aplink kurią visi gama spindulių pliūpsniai įvyko per gana trumpą laikotarpį, apie 250 mln. Tiesa, čia kyla klausimas, koks šaltinis galėtų sukurti tokią sferą. Vienas iš paaiškinimų yra susijęs su galimybe, kad galaktikos gali susitelkti į spiečius aplink didžiules tamsiosios medžiagos koncentracijas. Tačiau tai tik teorija. Mokslininkai vis dar nežino, kaip susidaro tokios struktūros.

Didžioji Heraklio siena – Šiaurės karūna

Didžiausią objektą Visatoje astronomai taip pat atrado stebėdami gama spinduliuotę. Šis objektas, vadinamas Didžiąja Heraklio siena – Corona Borealis, tęsiasi daugiau nei 10 milijardų šviesmečių, todėl yra dvigubai didesnis už milžinišką gama spindulių žiedą. Kadangi ryškiausi gama spindulių pliūpsniai kyla iš didesnių žvaigždžių, dažniausiai esančių erdvės regionuose, kuriuose yra daugiau materijos, astronomai metaforiškai vertina kiekvieną gama spindulių pliūpsnį kaip adatą, dūriančią kažką didesnio. Kai mokslininkai išsiaiškino, kad erdvės regione Heraklio ir Corona Borealis žvaigždynų kryptimi vyksta per dideli gama spindulių pliūpsniai, jie nustatė, kad ten yra astronominis objektas, greičiausiai tanki galaktikų spiečių ir kitos medžiagos koncentracija.

Įdomus faktas: pavadinimą „Great Wall Hercules – Northern Crown“ sugalvojo filipinietis paauglys, kuris jį užsirašė Vikipedijoje (kas nežino, gali taisyti šią elektroninę enciklopediją). Netrukus po žinios, kad astronomai kosminiame horizonte atrado didžiulę struktūrą, Vikipedijos puslapiuose pasirodė atitinkamas straipsnis. Nepaisant to, kad sugalvotas pavadinimas tiksliai nenusako šio objekto (siena vienu metu dengia kelis žvaigždynus, o ne tik du), pasaulinis internetas greitai priprato. Tai gali būti pirmas kartas, kai Vikipedija suteikė pavadinimą atrastam ir moksliškai įdomiam objektui.

Kadangi pats šios „sienos“ egzistavimas taip pat prieštarauja kosmologiniam principui, mokslininkai turi peržiūrėti kai kurias savo teorijas apie tai, kaip iš tikrųjų susiformavo Visata.

Kosminis tinklas

Mokslininkai mano, kad Visatos plėtimasis nevyksta atsitiktinai. Egzistuoja teorijos, pagal kurias visos kosmoso galaktikos yra suskirstytos į vieną neįtikėtino dydžio struktūrą, primenančią į siūlus panašius ryšius, jungiančius tankius regionus tarpusavyje. Šie siūlai yra išsibarstę tarp mažiau tankių tuštumų. Mokslininkai šią struktūrą vadina Kosminiu tinklu.

Pasak mokslininkų, tinklas susiformavo labai ankstyvose Visatos istorijos stadijose. Ankstyvasis tinklo formavimo etapas buvo nestabilus ir nevienalytis, o tai vėliau padėjo susiformuoti viskam, kas dabar yra Visatoje. Manoma, kad šio tinklo „siūlai“ suvaidino didelį vaidmenį Visatos evoliucijoje, todėl ši evoliucija paspartėjo. Šių gijų viduje esančios galaktikos pasižymi žymiai didesniu žvaigždžių formavimosi greičiu. Be to, šie siūlai yra tam tikras tiltas gravitacinei sąveikai tarp galaktikų. Susidariusios šiuose gijose galaktikos juda link galaktikų spiečių, kur ilgainiui miršta.

Tik neseniai mokslininkai pradėjo suprasti, kas iš tikrųjų yra šis kosminis tinklas. Be to, jie netgi atrado jo buvimą tolimojo kvazaro, kurį jie tyrinėjo, spinduliuotėje. Yra žinoma, kad kvazarai yra ryškiausi Visatos objektai. Vieno iš jų šviesa nutekėjo tiesiai į vieną iš gijų, kuri kaitino jame esančias dujas ir privertė jas švytėti. Remdamiesi šiais stebėjimais, mokslininkai nubrėžė gijas tarp kitų galaktikų, taip sukurdami „kosmoso skeleto“ vaizdą.

1 šviesos sekundė ≈ 300 000 km;

1 šviesos minutė ≈ 18 000 000 km;

1 šviesos valanda ≈ 1 080 000 000 km;

1 šviesi diena ≈ 26 000 000 000 km;

1 šviesos savaitė ≈ 181 000 000 000 km;

1 šviesos mėnuo ≈ 790 000 000 000 km.

2015 m. spalio 27 d., 15:38

Didžiausias asteroidas

Didžiausia planeta

Didžiausia planeta Visatoje yra TrES-4. Jis buvo aptiktas 2006 m. ir yra Heraklio žvaigždyne. Planeta, vadinama TrES-4, skrieja aplink žvaigždę, kuri yra maždaug 1400 šviesmečių atstumu nuo Žemės planetos.

Pati planeta TrES-4 yra rutulys, kurį daugiausia sudaro vandenilis. Jo matmenys yra 20 kartų didesni už Žemės dydį. Mokslininkai teigia, kad atrastos planetos skersmuo yra beveik 2 kartus (tiksliau 1,7) didesnis nei Jupiterio (tai didžiausia Saulės sistemos planeta). TrES-4 temperatūra yra apie 1260 laipsnių Celsijaus.

Didžiausia juodoji skylė

Didžiausia galaktika

Didžiausia žvaigždė Visatoje

VY Canis Majoris yra didžiausia žinoma žvaigždė ir viena ryškiausių žvaigždžių danguje. Tai raudonasis hipergiantas, esantis Canis Major žvaigždyne. Šios žvaigždės spindulys yra maždaug 1800–2200 kartų didesnis už mūsų Saulės spindulį, jos skersmuo yra maždaug 3 milijardai kilometrų.

Didžiuliai vandens telkiniai

Astronomai atrado didžiausius ir masyviausius vandens rezervus, kada nors rastus Visatoje. Milžiniškame debesyje, kurio amžius yra apie 12 milijardų metų, vandens yra 140 trilijonų kartų daugiau nei visuose Žemės vandenynuose kartu paėmus.

Dujinio vandens debesis supa supermasyvią juodąją skylę, esančią 12 milijardų šviesmečių nuo Žemės. Šis atradimas rodo, kad vanduo dominuoja visatoje beveik visą jos egzistavimą, sakė mokslininkai.

Didžiausias galaktikų spiečius

El Gordo yra daugiau nei 7 milijardai šviesmečių nuo Žemės, todėl tai, ką matome šiandien, yra tik ankstyvosios stadijos. Pasak mokslininkų, tyrinėjusių šį galaktikų spiečius, jis yra didžiausias, karščiausias ir skleidžia daugiau spinduliuotės nei bet kuris kitas žinomas spiečius, esantis tokiu pat atstumu ar toliau.

Centrinė galaktika El Gordo centre yra neįtikėtinai ryški ir turi neįprastą mėlyną švytėjimą. Tyrimo autoriai teigia, kad ši ekstremali galaktika yra dviejų galaktikų susidūrimo ir susiliejimo rezultatas.

Naudodami Spitzerio kosminį teleskopą ir optinius vaizdus, mokslininkai apskaičiavo, kad 1 procentą visos spiečiaus masės sudaro žvaigždės, o likusią dalį sudaro karštos dujos, užpildančios erdvę tarp žvaigždžių. Šis žvaigždžių ir dujų santykis yra panašus į kitų masyvių spiečių.

Supervoid

Superblob

Shapley superklasteris

Kai mokslininkai nusprendė pažvelgti į kosmosą giliau, jie netrukus atrado, kad „didysis kosminis magnetas“ yra daug didesnis objektas, nei manyta anksčiau. Šis objektas yra Shapley superspiečius.

Shapley superspiečius yra supermasyvus galaktikų spiečius. Ji tokia didžiulė ir turi tokią galingą trauką kaip mūsų galaktika. Superspiečius sudaro daugiau nei 8000 galaktikų, kurių masė viršija 10 milijonų Saulių. Kiekvieną mūsų kosmoso regiono galaktiką šiuo metu traukia šis superspiečius.

Laniakea superspiečius

Naujasis lokalios erdvės ir joje esančių galaktikų kartografavimo principas pagrįstas ne tiek fizinės objekto padėties apskaičiavimu, kiek jo daromos gravitacinės įtakos matavimu.

Didžioji Sloano siena

Milžiniška LQG7 kvazarų grupė

Milžiniškas gama žiedas

Didžioji Heraklio siena – Šiaurės karūna

Kosminis tinklas